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“任何通过人来完成的检测过程 都适合于用机器视觉技术来代替”,DVT总裁Robert Steinke认为。而与机器相比,因为人有情绪,会疲劳,“把人用作机器是不可靠的,因此才会有自动光学检测在电子制造领域的应用出现。”MVP亚太区总经理杨壬和表示。近年来,由于电子组装的小型化,生产的复杂程度增加,生产率却不断提升,加上各种新型元器件的广泛使用,使得电路板装配和电子产品组装生产线上,仅仅使用人眼进行检测操作已经不能保证生产线的质量和效率,日新月异的机器视觉技术,正在代替人进行全自动的产品检测、工艺验证,甚至实现生产工艺的自动控制。 为了保证一条全自动的电子产品组装生产线装配出的产品的质量,检测和监控几乎分布在生产线的每一个工序中(表一)。如果向电子制造的上游看,在晶圆制造、器件封装、甚至电子连接器等零配件产品的生产中,也都大量使用了机器视觉进行测量、检测和控制。
机器视觉的优势是显而易见的,与人眼相比,机器不仅不会疲劳,具有人所不具有的一致性和重复性,而且,机器可以看到(和使用)可见光以外的其它光源信息。比如,机器视觉可以利用红外辐射检测来替代各种取样点检测,用以测量和监控温度,这温度检测非常重要,因为PCB组装的密度越来越大,怎样进行电路板上大型集成电路块表面、以及器件和微型元件的温差和温度控制,已经成为一个棘手的问题。 具有穿透性的X射线也是使用非可见光的例子。电路板组装中的自动X光检测(AXI),利用不同物质对X光的吸收率的不同,透视需要检测的部位(比如BGA隐藏的焊点),发现桥接、缺焊等缺陷,并诊断和计算出焊球内空洞的大小,评估产品焊接的质量和可靠程度。在最新的用于线路板组装的AXI系统中,如Feinfocus、Phoenix|Xray等公司的最新产品,不仅可以进行2维的透视检测,通过样品倾斜,“侧视”的X光甚至可以给出3维的检测信息。
检测速度和精确性也是机器视觉检测具备的一个明显优势。然而,机器视觉检测的速度和精确度在很长时间内,也曾经是制约自动机器视觉检测在电子组装领域广泛使用的两个主要因素。电子产品的高速度大批量的组装流水线上,要求无论是自动光学检测(AOI)还是AXI,都必须具有与组装生产相匹配的速度,才能实现100%的在线检测。机器视觉自动检测的准确性,不仅影响检测的质量,同时也影响检测的速度,减少漏检和误检,一直是电路板生产和组装的制造商最为关注的问题,也是各大AOI供应商角逐的主要聚焦点。
硬件(如采集板、摄像头)和软件(例如图象处理和模式识别的算法)性能和速度的提高,近年来已经为AOI摘掉了漏检和误检“恶名”,使AOI真正开始被制造商所接受。然而,提高速度和准确性仍将是AOI供应商竞争的焦点。光源的选择、新的图象识别技术、被检对象三维信息的获取和应用,成为Agilent、Omron等供应商的市场攻略。另外,检测的速度和效率还表现在机器视觉检测系统的易操作性和低成本维护,编程和程序维护的难易程度、人机操作交互界面掌握和使用的难易。
除了提高速度和减少误判以提高检测制程本身的性能,自动机器视觉检测也开始以一个成熟的工艺的角色,与其它设备、工艺、以及整条生产线进行了整合。例如Viscom公司近来开发的集AXI和AOI于一身机器视觉检测[1] [2] 下一页
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